该研究者的主要科研方向集中于风电结构、建筑结构、钢结构以及钢-混凝土组合结构等多个领域。在风电结构方面,其创新性地研发了适用于风电机组的多种新型塔筒结构与基础结构形式;在建筑结构领域,则成功开发了高层建筑装配式钢板剪力墙结构体系。此外,该研究者系统建立了钢结构和组合结构构件在各类复杂荷载作用下的分析理论与设计方法,相关研究成果已成功推广应用于国内外五十余项重大工程项目,涵盖陆上风电场、海上风电场、各类建筑工程以及城市综合管廊工程等。 在科研项目方面,该研究者先后主持了十五项国家级及省部级纵向科研课题,累计获得科研经费超过一千万元。这些项目包括国家自然科学基金优秀青年科学基金项目、面上项目及青年科学基金项目各一项,同时承担了“十三五”国家重点研发计划项目的两项子课题,以及一项重庆市技术创新与应用示范重点项目。在工程实践领域,亦主持了十五项大型工程咨询项目,合同总额同样超过一千万元。 该研究者已发表学术论文一百余篇,其中在SCI收录期刊上发表论文四十余篇。其论文累计被国内外同行引用超过八百次,单篇最高他引次数达到四百次,学术影响力显著。有一篇论文入选第四届中国科协优秀科技论文,另有两篇论文入选科技部评选的“中国精品科技期刊顶尖学术论文”。在知识产权方面,已获得国家发明专利授权九项、国家实用新型专利授权十二项,并登记国家软件著作权一项。 该研究者积极参与标准与著作的编撰工作,参编了国家标准《组合结构技术规范》、行业标准《钢管约束混凝土结构技术规程》以及地方标准《装配式混凝土地下综合管廊技术标准》,同时还参编了四部学术专著与教材。曾七次受邀在重要学术会议上做特邀报告。其研究成果获得了多项高级别科技奖励,包括中国钢结构协会科学技术奖特等奖、中国公路学会科学技术奖一等奖、水利部大禹水利科学技术奖一等奖以及国家科学技术进步奖一等奖。
自2004年8月至2008年7月,该阶段于清华大学土木工程系完成了为期四年的本科学习,系统掌握了土木工程领域的专业基础知识。随后,自2008年8月起,继续在清华大学土木工程系深造,进入博士研究生阶段,并于2013年7月顺利完成博士学业。在博士研究期间,有幸师从我国著名结构工程专家、中国工程院院士聂建国教授,在其悉心指导下,深入开展了相关领域的科学研究与专业实践。
自2011年8月至2011年11月,该学者曾作为访问学者赴比利时鲁汶大学进行学术交流。随后,于2013年7月至2014年7月期间,在中国铁道科学研究院担任助理研究员一职。2014年12月起,其进入重庆大学土木工程博士后流动站,在合作导师周绪红院士的指导下从事博士后研究工作,直至2018年12月出站。与此同时,自2014年7月开始,该学者受聘于重庆大学土木工程学院及钢结构工程研究中心,以“百人计划”研究员和博士生导师的身份开展教学与科研工作。此后,自2019年1月至今,其在同一学院和研究中心晋升为教授,并继续担任博士生导师,持续致力于相关领域的学术发展与人才培养。
钢-混凝土组合结构/混合结构
该专家现任中国钢结构协会风电结构分会秘书长,同时兼任中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会副秘书长一职。此外,他还担任国家钢结构工程技术研究中心西部研究院副院长,并负责主持重庆市“钢结构与建筑工业化”2011协同创新中心的日常运作,担任该中心的执行副主任。在学术出版领域,他是《建筑科学与工程学报》的编委会成员,并且长期担任《ASCE-Journal of Structural Engineering》、《Journal of Constructional Steel Research》、《Steel and Composite Structures》、《Thin-walled Structures》、《Advances in Structural Engineering》、《建筑结构学报》等多部重要学术刊物的审稿专家,为相关领域的学术质量把关贡献了专业力量。
在二零二二年至二零二四年期间,依托中央高校基本科研业务费设立的前沿科学与卡脖子关键技术专项,开展了关于大型风电机组高性能支撑结构体系的深入研究。此前,在二零二零年至二零二二年,作为工业和信息化部高技术船舶项目课题的一部分,承担了海上作业液压打桩锤的研制任务,重点聚焦于锤芯结构的优化设计研究。二零一九年至二零二一年,获得国家自然科学基金优秀青年科学基金项目资助,研究方向为钢-混凝土组合结构。二零一八年至二零二一年,主持国家自然科学基金面上项目,致力于探究复杂荷载作用下中空夹层钢管混凝土桥墩的力学性能。二零一六年至二零一八年,依托国家自然科学基金青年科学基金项目,对钢管混凝土柱的非线性剪扭复合效应进行了系统研究。 二零一六年至二零二零年,作为国家重点研发计划项目“高性能钢结构体系研究与示范应用”的子课题负责人,牵头研究了钢管混凝土框架-钢板剪力墙的新型连接技术。随后在二零一七年至二零二零年,参与国家重点研发计划项目“高性能组合结构体系研究与示范应用”的子课题,专注于组合结构构件的抗火性能、设计方法以及地震火灾耦合作用下的性能与对策研究。二零一六年至二零一七年,承担中国工程院咨询研究项目课题,完成了钢结构住宅市场需求及产业化现状的调查研究。二零一九年至二零二零年,获得中国地震局工程力学研究所开放基金支持,开展了震后功能可恢复的高性能冷弯薄壁型钢约束钢板剪力墙抗震性能研究。 二零一八年至二零二零年,主持重庆市技术创新与应用示范重点项目,研发并示范应用了高层建筑钢框架-高性能装配式约束钢板剪力墙体系。二零一七年至二零二零年,承担重庆市科技计划项目基础科学与前沿技术研究专项一般项目,深入探讨了中空夹层钢管混凝土墩柱的剪扭耦合受力机理。二零一六年至二零一八年,依托海岸和近海工程国家重点实验室开放基金,研究了FRP约束钢管混凝土柱在压弯扭复合荷载下的非线性力学行为。二零一七年至二零一八年,通过福建省结构工程与防灾重点实验室开放研究课题,分析了钢管约束混凝土柱的弯扭复合受力性能。同年,在中央高校基本科研业务费(科研创新能力提升专项)资助下,探索了复杂受力状态下圆钢管约束混凝土的受力机理。此外,还利用中央高校基本科研业务费(校长专项),对中空夹层钢管混凝土柱的力学性能及设计方法进行了研究。 二零一六年至二零一七年,参与中国工程院咨询研究项目子课题,再次对钢结构住宅市场需求及产业化现状进行了调查。二零一五年至二零一六年,获得中国博士后科学基金面上资助(一等),研究了钢管约束混凝土的非线性扭转效应;同年还获得中国博士后科学基金特别资助,深入探究了压弯剪扭复杂受力状态下钢管约束混凝土的受力性能。二零一四年至二零二零年,依托重庆大学“百人计划”启动基金,持续开展了钢管约束混凝土结构复杂受力机理的研究。更早时期,在二零一一年至二零一三年,凭借教育部博士生“学术新人奖”项目,进行了钢-混凝土组合结构非线性杆系模型的相关研究。 在工程咨询方面,曾为莱芜钢铁集团有限公司提供技术支持,完成了轻钢龙骨复合墙体约束钢板剪力墙体系的研究与应用项目;为深圳市市政设计研究院有限公司开展了装配式整体式钢-混凝土组合梁桥的研究与应用项目;为中冶建工集团有限公司完成了叠合装配式地下综合管廊关键力学性能研究项目;并为中船重工集团海装风电股份有限公司进行了140米轮毂高度混合塔筒的研究与设计工作。 此外,还参与了一系列重要的战略咨询与重点研发项目:包括二零一八年至二零一九年由中国工程院发起、周绪红院士作为项目负责人主持的“海上风电基础设施发展及工程对策研究”咨询项目;二零一七年至二零二零年由重庆市科学技术协会设立的院士牵头科技创新引导专项“深海新型浮式风电结构体系研究”,同样由周绪红院士负责;二零一六年由中国工程院组织的“钢结构住宅产业化咨询研究”,项目负责人为周绪红院士;以及二零一二年至二零一六年由国家自然科学基金委员会资助的重点项目“高性能钢-混凝土组合结构桥梁”,该项目由聂建国院士担任负责人。
发表学术论文75篇(其中第一作者或通讯作者SCI论文24篇),代表性论文如下:Wang Y H*, Liu Y J, Zhou X H. Seismic behavior of steel coupling beam with different buckling constraint materials, Construction and Building Materials, 2017, 149 (15): 111-129. (SCI)Wang Y H*, Zhou X H. Non-linear torsion behaviour of concrete filled steel tube columns. Materials and Structures, 2016, 49(12): 5227-5241. (SCI)Wang Y H*, Guo Y F, LIU J P, ZHOU XH. Experimental Study on Torsion Behavior of Concrete Filled Steel Tube Columns subjected to Eccentric Compression, Journal of Constructional Steel Research, 2017, 129(2):119-128. (SCI)Wang Y H*, Nie J G, Fan J S. Theoretical model and investigation of concrete filled steel tube columns under axial force-torsion combined action. Thin-Walled Structures, 2013, 69(8): 1-9. (SCI)Nie J G, Wang Y H*, Cai C S. Experimental research on fatigue behavior of rc beams strengthened with steel plate-concrete composite technique. ASCE-Journal of Structural Engineering, 2011, 137(7): 772-781. (SCI)
该软件成果已正式登记为国家软件著作权,其全称为“结构非线性动力仿真软件 (NONDYS-ABAQUS)”,著作权人为王宇航。该著作权登记号为2013SR123549,于2013年获得国家相关机构的审核与授权。此项登记标志着该软件在结构非线性动力仿真领域的独创性与技术成果获得了法律层面的确认与保护,体现了其在工程计算与科学仿真应用中的专业价值。
在结构工程与可再生能源基础设施领域,一系列创新专利展现了重要的技术进展。专利号201811314123.7涉及一种全装配式组合结构风电塔筒基础,由王宇航、邓然、周绪红、谭继可共同研发。另一项专利201710538164.3提出了一种全装配式屈曲约束钢板剪力墙体系,发明人为王宇航、周绪红、古朝伟、石宇。针对海上风电领域,专利201810119162.5描述了一种具有双重抗摇摆机制的海上风机浮式基础结构体系,由周绪红、王宇航、王姝琪、张浩设计。 在组合结构与节点创新方面,专利201510785351.2公开了一种型钢混凝土梁与外包钢板组合剪力墙耗能型节点,由王宇航和吴强完成。专利201611042839.7则关于一种预制装配式中空夹层钢管混凝土格构式桥墩,发明团队包括王宇航、陆国兵、聂鑫、李硕。基于损伤控制理念,专利201610810721.8提出了一种钢梁—钢管混凝土柱节点,由王宇航、李硕、聂鑫、皮正波研发。专利201610810262.3涉及一种具有两阶段受力特征的叠合式组合剪力墙,由王宇航、李硕、皮正波发明。 在能源综合利用与减震控制领域,专利201611051339.X介绍了一种能源桩-中空夹层钢管混凝土柱地热采暖系统,由肖杨、王宇航、李硕共同提出。专利201610868553.8关于一种可轴向变形-限位的冷弯金属剪切型阻尼器,由林旭川、吴强、王宇航、白涌滔、张令心研发。此外,专利201610976101.1描述了一种阻尼力可调型粘滞阻尼箱,发明人包括林旭川、吴强、牟犇、白涌滔、王宇航、张令心。最后,专利201710391006.X公开了一种装配式预应力钢-混凝土组合梁式桥及其施工方法,由刘界鹏、周绪红、王宇航、王宣鼎、狄谨、秦凤江共同完成。这些专利共同体现了在装配式建筑、组合结构、抗震减振及可再生能源基础设施方面的前沿探索与技术积累。
在标准化体系建设中,一系列重要的规范文件构成了相关领域的技术依据与操作准则。其中,国家标准《风力发电机组 塔架》和国家标准《组合结构通用规范》作为全国范围内统一遵循的基础性规范,为行业提供了核心的技术框架与通用要求。与此同时,行业标准《钢管约束混凝土结构技术规程》则针对特定行业的实际需求,制定了更为具体和细化的专业规定。此外,为了适应地方发展的特点,重庆市结合其区域实际情况,制定并实施了地方标准《装配式混凝土地下综合管廊技术标准》,这一标准对当地的相关实践具有直接的指导意义和约束力。这些不同层级的标准共同构成了一个多层次、相互补充的规范体系。
在科研与荣誉的道路上,该学者持续获得广泛认可。二零二三年,其成就获得重视,被拟确定为“强国青年科学家提名”人选。此前一年,即二零二二年,凭借突出的创新贡献,荣获中国科技产业化促进会颁发的科技创新一等奖,且在该奖项中排名第一。二零二零年,其研究工作再获肯定,摘得重庆市科技进步一等奖,同样位列排名第一。 回溯至二零一九年,该学者参与的重大项目取得了国家级层面的高度认可,荣获国家科学技术进步奖一等奖,于项目中排名第十四;同年,亦在中国钢结构协会科学技术奖的评选中获得特等奖荣誉,排名第七。二零一八年,其成果在水利领域表现卓越,获得水利部大禹水利科学技术一等奖,排名第十。更早一些的二零一六年,其工作在中国公路学会科学技术奖评选中获得一等奖,排名第五。 在个人荣誉与人才培养方面,该学者亦屡获嘉奖。二零二零年,被授予“重庆市青年岗位能手标兵”称号,并获颁重庆大学青年五四奖章。二零一九年,其被遴选为重庆大学科研后备拔尖人才,同时被评为重庆大学优秀共产党员与先进工作者。二零一八年,获评重庆市高校中青年骨干教师以及重庆大学优秀青年教师。 其学术生涯早期的卓越表现同样引人注目。二零一三年是成果丰硕的一年,先后荣获“刘恢先”地震工程学奖、清华大学优秀博士学位论文一等奖,并被评选为清华大学研究生“学术新秀”。同年,在毕业之际获评北京市高校优秀博士毕业生及清华大学优秀博士毕业生。二零一二年,获得了清华大学蒋南翔校长奖学金以及教育部博士研究生国家奖学金。二零一一年,荣获教育部博士研究生“学术新人”奖。二零一零年,获得中国科学院奖学金。 本科及硕士阶段已展现出深厚的学术潜力。二零零八年,其毕业论文被评为清华大学本科生优秀毕业论文,个人获评中国土木工程学会优秀毕业生以及北京市高校优秀本科毕业生。二零零七年,获得教育部本科生国家奖学金。更早的二零零五年,已在全国大学生物理竞赛中斩获一等奖。这些贯穿学业生涯各阶段的荣誉,清晰地勾勒出其扎实的学术根基与持续出色的科研能力。